(57)【要約】【課題】蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。【解決手段】圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、膨張弁１４、及び蒸発器１５を配管で接続したヒートポンプサイクル１０を備え、蒸発器１５の着霜状態を検出する着霜状態検出手段７３を設け、着霜状態検出手段７３で検出した蒸発器１５の着霜状態と給湯負荷により圧縮機１１の運転周波数を決定しているので、蒸発器１５への着霜を検出すると圧縮機１１の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器１５への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。【選択図】図１
2005300008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクと、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段とを備え、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態と給湯負荷により前記圧縮機の運転周波数を決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項２】
ヒートポンプサイクルに風呂用熱交換器を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項３】
圧縮機、給湯用熱交換器、風呂用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクと、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段とを備え、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態と風呂負荷により前記圧縮機の運転周波数を決定することを特徴とするヒートポンプ給湯装置。
【請求項４】
着霜状態検出手段は、蒸発器の温度であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項５】
着霜状態検出手段は、ヒートポンプサイクルの運転継続時間であることを特徴とする請求項４に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項６】
ヒートポンプサイクルを複数備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【請求項７】
ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転する請求項１〜６のいずれか１項に記載のヒートポンプ給湯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、貯湯タンクを備えたヒートポンプ給湯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々のヒートポンプサイクルを利用した給湯装置が提案されている。この装置における給湯温度の制御方法として、給湯量が増加すると給湯温度が下がるとインバータの運転周波数を上昇させ、給湯量が減少すると給湯温度が上がるとインバータの運転周波数を下降させることにより、給湯温度を常時設定値範囲内に保持する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図５は前記公報に記載された従来のヒートポンプ給湯装置の配管ブロック図である。図５において、従来のヒートポンプ給湯装置は、圧縮機１と、利用側熱交換器２と、同一次側配管２ａと、同二次側配管２ｂと、膨張弁３と、熱源側熱交換器４と、制御回路５と、給湯蛇口６と、温度センサ７と、インバータ８とから構成されている。
【０００４】
冷媒回路は圧縮機１より利用側熱交換器２の一次側配管２ａと膨張弁３と熱源側熱交換器４とを経て、圧縮機１に戻る循環経路により形成されている。一方、給水回路は給水管より利用側熱交換器２の二次側配管２ｂを経て、給湯蛇口６に至る経路により形成されている。７は給湯蛇口６近傍の給湯温度を検出する温度センサで、定期的に給湯温度を検出して情報を制御回路５に送っている。圧縮機１を制御するインバータ８で、制御回路５の信号により出力周波数を変えて、利用側熱交換器２の温度を制御している。制御回路５は温度センサ７により検出された給湯蛇口６近傍の出湯温度と設定温度とを比較し、出湯温度が低い場合はインバータ８の出力周波数を上昇方向に操作して圧縮機１の回転数を上げて出湯温度が高い場合は、インバータ８の出力周波数を下降方向に操作して圧縮機１の回転数を下げる制御を行っている。
【特許文献１】特開平２−２２３７６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の構成では、低外気温時に熱源側熱交換器に着霜が生じた場合、吸熱量が低下し、給湯能力も低下し、出湯温度が低下するため、インバータの運転周波数を上げる制御を行うので、さらに熱源側熱交換器に着霜を促進させ、最悪の場合、給湯運転を継続することが困難となる。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、ヒートポンプサイクルを利用した瞬間湯沸かし型の給湯装置であって、蒸発器の着霜状態と給湯負荷により圧縮機の運転周波数を制御しているため、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記従来の課題を解決するために、本発明のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器の着霜状態と給湯負荷によって圧縮機の運転周波数を決定している。
【０００８】
これによって、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
第１の発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクと、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段とを備え、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態と給湯負荷により前記圧縮機の運転周波数を決定する。従って、給湯運転中に蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。
【００１１】
第２の発明は、特に、第１の発明のヒートポンプ給湯装置に風呂用熱交換器を備えた。従って、風呂にも注湯できる。
【００１２】
第３の発明は、圧縮機、給湯用熱交換器、風呂用熱交換器、膨張弁、及び蒸発器を配管で接続したヒートポンプサイクルと前記ヒートポンプサイクルを用いて加熱された液体を蓄える貯湯タンクと、前記蒸発器の着霜状態を検出する着霜状態検出手段とを備え、前記着霜状態検出手段で検出した前記蒸発器の着霜状態と風呂負荷により前記圧縮機の運転周波数を決定する。従って、風呂加熱中に蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。
【００１３】
第４の発明は、特に、第１〜３のいずれか一つの発明において、前記着霜状態検出手段は、前記蒸発器の温度である。従って、安易な方法で蒸発器の着霜状態を検出できる。
【００１４】
第５の発明は、特に、第４の発明のヒートポンプ給湯装置において、前記着霜状態検出手段は、前記ヒートポンプサイクルの運転継続時間である。従って、安易な方法で、かつ精度良く蒸発器の着霜状態を検出できる。
【００１５】
第６の発明は、特に、第１〜５のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルを複数備えている。従って、出湯流量に応じてヒートポンプサイクルの運転台数を切り換え、幅広い能力において効率の良い運転が可能となる。
【００１６】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか一つの発明において、ヒートポンプサイクルに用いる冷媒を二酸化炭素とし、高圧側では臨界圧を越える状態で運転している。従って、高温の湯を生成することができ、また貯湯タンクを併用する場合には高温の湯を貯湯できるので貯湯タンクを小型化できる。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図である。図２は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の圧縮機制御のフローチャートである。
【００１９】
図１において、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の冷凍回路について説明する。
【００２０】
ヒートポンプサイクル１０は、圧縮機１１、給湯用熱交換器１２、風呂用熱交換器１３、膨張弁１４、及び蒸発器１５を順に配管で接続して構成されている。また、ヒートポンプサイクル１０は、給湯用熱交換器１２をバイパスするバイパス回路１６を備え、このバイパス回路１６には制御弁１７を設けている。また、ヒートポンプサイクル１０に対応する蒸発器１５に送風するためのファン１９を設けている。さらに、蒸発器出口温度センサ１８、外気温センサ２０を設置している。
【００２１】
本実施例によるヒートポンプ給湯装置は、二酸化炭素を冷媒として用い、高圧側では臨界圧を越える状態で運転することが好ましい。
【００２２】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の出湯回路について説明する。
【００２３】
給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａの流入側は、流量調整弁２１、減圧弁２２、及び逆止弁２３を介して水道管等の水供給配管２４に接続されている。水用配管１２Ａの流出側は、逆止弁２５、第一混合弁２６、及び第二混合弁２７を介してキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口２８に接続されている。この出湯回路には、キッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口２８の流量を検出する流量センサ２９を備えている。
【００２４】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯回路について説明する。
【００２５】
貯湯タンク３０の底部配管３２は、逆止弁３１、減圧弁２２、及び流量調整弁２１を介して水道管等の水供給配管２４に接続されている。この底部配管３２は、循環ポンプ３３を介して水用配管１２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク３０の上部循環用配管３４は、制御弁３５を介して水用配管１２Ａの流出側と接続されている。なお、本発明の実施例による貯湯タンク３０は、積層式の貯湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
【００２６】
一方、貯湯タンク３０の上部出湯用配管４１は、第一混合弁２６に接続されている。また、貯湯タンク３０の底部配管３２から分岐させた出水用配管４２は、逆止弁４３を介して第二混合弁２７に接続されている。
【００２７】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の風呂加熱回路について説明する。
【００２８】
風呂用熱交換器１３の水用配管１３Ａは、循環ポンプ５１を備えた浴槽用循環配管５２と接続されている。この浴槽用循環配管５２は、水用配管１３Ａをバイパスするバイパス配管５３と、水用配管１３Ａとバイパス配管５３とを切り換える三方弁５４とを備えている。また、風呂吸込温度を検出するために、循環ポンプ５１とバイパス配管５３の間の浴槽用循環配管５２には風呂吸込温度センサ５５を備えている。さらに、風呂の湯量を検出するために、浴槽５０と循環ポンプ５１の間に水位センサ５６を備えている。
【００２９】
なお、浴槽５０への注湯は、第一混合弁２６の下流側配管に接続した注湯用配管６１を用いて行うことができる。この注湯用配管６１は、浴槽用循環配管５２に接続している。注湯用配管６１には、注湯弁６２が設けられている。
【００３０】
リモコン７１は、蛇口２８からの出湯温度の指示や、浴槽５０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン７１からの指示に基づいてヒートポンプサイクル１０とを制御手段７２にて制御する。制御手段７２には、着霜状態検出手段７３、運転時間検出手段７４が含まれている。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段７２に入力されると共に、圧縮機１１、膨張弁１４、ファン１９の制御に関しては、この制御手段７２から出力された結果により制御される。
【００３１】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の給湯運転動作について説明する。蛇口２８の開放を流量センサ２９にて検知すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始する。
【００３２】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２で放熱し、風呂用熱交換器１３を通り、膨張弁１４で減圧された後、蒸発器１５にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１７は閉状態で、バイパス回路１６には冷媒は流れない。
【００３３】
水供給配管２４から供給される水は、流量調整弁２１、減圧弁２２、及び逆止弁２３を順に通り、分岐して、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａに導かれる。水用配管１２Ａで加熱された温水は、逆止弁２５、第一混合弁２６、及び第二混合弁２７を順に通り蛇口２８に導かれる。
【００３４】
なお、ヒートポンプサイクル１０で能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２からの水温が設定温度よりも高い場合には、出水用配管４２から第二混合弁２７に冷水を導入し、第二混合弁２７での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３５】
また、ヒートポンプサイクル１０で能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２からの水温が設定温度よりも低い場合には、貯湯タンク３０から第一混合弁２６に温水を導入し、第一混合弁２６での出口温度が設定温度となるように制御する。さらに第一混合弁２６での出口温度が設定温度よりも低い場合は、通常全開状態の流量調整弁２１の開度を小さくし、蛇口２８からの出湯流量を少なくして第一混合弁２６での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００３６】
次に、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の風呂加熱動作について説明する。リモコン７１において風呂加熱指示を検知すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始する。
【００３７】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２を通り、風呂用熱交換器１３で放熱し、膨張弁１４で減圧された後、蒸発器１５にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１７は閉状態で、バイパス回路１６には冷媒は流れない。
【００３８】
循環ポンプ５１により浴槽５０からの水は、浴槽用循環配管５２を通り、風呂用熱交換器１３の水用配管１３Ａに導かれる。水用配管１３Ａで加熱された温水は、三方弁５４を通り浴槽５０に導かれる。
【００３９】
次に、本発明の第１の形態におけるヒートポンプ給湯装置の圧縮機制御に関して図２のフローチャートで説明する。
【００４０】
まず、給湯運転の場合、蛇口２８の開放を流量センサ２９にて検知すると、圧縮機１１がスタートする。また、風呂加熱運転の場合、リモコン７１において風呂加熱指示を検知すると、圧縮機１１がスタートする（ステップ１）。この時、圧縮機の運転周波数は、起動周波数として例えば４０Ｈｚで運転を開始する。
【００４１】
次に、リモコン７１の設定温度と入水温度（図示せず）および流量センサ２９より給湯負荷が算出される（数１）。また、風呂負荷は、（数２）に示す様に、風呂吸込温度センサ５５とリモコン７１での設定温度と水位センサ５６で検出した湯量に基づいて算出する。（ステップ２）。
【００４２】
【数１】
2005300008.tif 000003
【００４３】
【数２】
2005300008.tif 000004
【００４４】
次に、着霜状態検出手段７３である蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器温度が第２の温度（例えば、２℃）以上であるか判断される（ステップ３）。ここで、第２の温度は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ２０で検出した外気温によって決定されている。
【００４５】
【表１】
2005300008.tif 000005
【００４６】
次に、蒸発器温度が第２の温度（例えば、２℃）以上である場合、給湯負荷または風呂負荷により圧縮機の運転周波数を決定する（ステップ４）。ここで、圧縮機の運転周波数は、例えば、（表２）、（表３）に示す様に、外気温センサ２０で検出した外気温によって決定されている。
【００４７】
【表２】
2005300008.tif 000006
【００４８】
【表３】
2005300008.tif 000007
【００４９】
次に、ステップ３において、蒸発器温度が第２の温度（例えば、２℃）未満である場合、着霜状態検出手段７３である蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器温度が第１の温度（例えば、−２℃）以下であるか、また、運転時間検出手段７４で所定の運転時間（例えば、４０分）以上であるか判断される（ステップ５）。ここで、第１の温度及び、所定の運転時間は、例えば、（表１）に示す様に、外気温センサ２０で検出した外気温によって決定されている。
【００５０】
次に、ステップ５でＹｅｓの場合、給湯負荷または風呂負荷と蒸発器温度により圧縮機の運転周波数を決定する（ステップ６）。具体的に説明すると、給湯負荷または風呂負荷の変化がない場合は、蒸発器温度が（表１）に示す第１の温度になるように運転周波数を決定する。また、給湯負荷または風呂負荷の変化があった場合は、（表２）、（表３）に示す給湯負荷または風呂負荷に応じた運転周波数で運転する。
【００５１】
次に、ステップ５でＮｏの場合、給湯負荷または風呂負荷により圧縮機の運転周波数を決定する（ステップ７）。
【００５２】
以上のように本実施の形態のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器１５の温度を検出し、蒸発器１５の着霜状態を把握し、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。また、風呂加熱運転の場合、風呂加熱の途中で除霜運転が入ることなく、風呂加熱を完了できる。
【００５３】
なお、（表２）、（表３）では、給湯負荷または風呂負荷を２段階に分けて運転周波数を変えているが、さらに３段階、４段階と細かく設定してもよい。
【００５４】
図３は、本発明の第１の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の蒸発器温度の一例を示すタイムチャートである。
【００５５】
蛇口２８の開放を流量センサ２９にて検知すると、圧縮機１１がスタートと、蒸発器温度は下降し、時間ｔ１でほぼ安定する。外気温が低い場合、蒸発器１５に着霜し時間ｔ２より徐々に蒸発器温度は下降し始める。時間ｔ３で運転継続時間が所定運転時間（例えば、４０分）を経過し、時間ｔ４で蒸発器温度が、第１の温度（例えば、−２℃）以下となるまでは、圧縮機の運転周波数は、給湯負荷により決定されている。
【００５６】
時間ｔ４以降は、給湯負荷と蒸発器温度により圧縮機の運転周波数を決定する。例えば、給湯負荷が同じ場合、蒸発器の温度を第１の温度（例えば、−２℃）になるように制御する。すなわち、蒸発器の温度が第１の温度より低い場合は、圧縮機の運転周波数を下げ、蒸発器の温度が第１の温度より高い場合は、圧縮機の運転周波数を上げ、蒸発器の温度が略第１の温度になるように運転する。時間ｔ５で負荷変動があり、例えば使用者が給湯中に蛇口を絞り急激に給湯量が減少した場合である。この場合、圧縮機の運転周波数は、給湯負荷と蒸発器温度により決定されているため、蒸発器温度がほぼ第１の温度（例えば、−２℃）であるため、給湯負荷の変化に応じて運転周波数が決定される。すなわち、運転周波数は、給湯負荷に応じて下げられ、蒸発器温度が第２の温度（例えば、２℃）以上となる（時間ｔ６）。
【００５７】
時間ｔ６以降は、蒸発器１５が着霜しない温度域に達したため、圧縮機の運転周波数は、給湯負荷により決定されている。
【００５８】
なお、本実施の形態では、給湯時、風呂加熱時の制御で説明したが、風呂への注湯時の制御も同様である。
【００５９】
また、本実施の形態では、給湯負荷または風呂負荷により運転周波数を決定していたが、給湯用熱交換器または風呂用熱交換器の水用配管の出口温度により決定してもよい。
【００６０】
また、本実施の形態では冷媒として二酸化炭素を用いた場合で説明したが、冷媒としてＲ４１０Ａ冷媒やＨＣ冷媒などのその他の冷媒を用いてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、ヒートポンプサイクル１０を備えたヒートポンプ給湯装置を用いて説明したが、２つ以上のヒートポンプサイクルを用いてもよい。
【００６２】
また、ヒートポンプサイクル１０の風呂用熱交換器１３を、例えば床暖房や温風機器などの暖房用熱交換器として利用することもできる。
【００６３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図である。なお、本発明の第１の実施の形態と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６４】
図４において、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の出湯回路について説明する。
【００６５】
給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａの流入側は、流量調整弁２１、減圧弁２２、及び逆止弁２３を介して水道管等の水供給配管２４に接続されている。水用配管１２Ａの流出側は、逆止弁２５、第一混合弁２６、逆止弁８３、及び第二混合弁２７を介してキッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口２８に接続されている。この出湯回路には、キッチン、又は洗面所等の給湯用の蛇口２８の流量を検出する流量センサ２９を備えている。
【００６６】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の貯湯回路について説明する。
【００６７】
貯湯タンク３０の底部配管３２は、逆止弁３１、減圧弁２２、及び流量調整弁２１を介して水道管等の水供給配管２４に接続されている。この底部配管３２は、循環ポンプ３３を介して水用配管１２Ａの流入側と接続されている。また、貯湯タンク３０の上部流入配管３４と下部流入配管８６とを切り換える三方弁８２とを備えている。さらに、三方弁８２は、逆止弁３１を介して水用配管１２Ａの流出側と接続されている。なお、本発明の実施例による貯湯タンク３０は、積層式の貯湯タンクであり、タンク内での撹拌が防止され、上部に高温水が底部に低温水が蓄積されるように構成されている。
【００６８】
一方、貯湯タンク３０の上部出湯用配管４１は、第一混合弁２６に接続されている。また、貯湯タンク３０の底部配管３２から分岐させた出水用配管４２は、逆止弁４３を介して第二混合弁２７に接続されている。
【００６９】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の風呂加熱回路について説明する。
【００７０】
風呂用熱交換器１３の水用配管１３Ａは、循環ポンプ５１を備えた浴槽用循環配管５２と接続されている。この浴槽用循環配管５２は、水用配管１３Ａをバイパスするバイパス配管５３と、水用配管１３Ａとバイパス配管５３とを切り換える三方弁５４とを備えている。また、風呂吸込温度を検出するために、循環ポンプ５１とバイパス配管５３の間の浴槽用循環配管５２には風呂吸込温度センサ５５を備えている。さらに、風呂の湯量を検出するために、浴槽５０と循環ポンプ５１の間に水位センサ５６を備えている。
【００７１】
なお、浴槽５０への注湯は、第三混合弁８４の下流側配管に接続した注湯用配管６１を用いて行うことができる。第三混合弁８４は、第一混合弁２６に接続される一方、三方弁８５を介して出水用配管４２に接続されている。この注湯用配管６１は、浴槽用循環配管５２に接続している。注湯用配管６１には、注湯弁６２が設けられている。
【００７２】
リモコン７１は、蛇口２８からの出湯温度の指示や、浴槽５０の沸き上げ温度及び沸き上げ開始などを指示し、このリモコン７１からの指示に基づいてヒートポンプサイクル１０とを制御手段７２にて制御する。制御手段７２には、着霜状態検出手段７３、運転時間検出手段７４が含まれている。なお各種のセンサの検出値はこの制御手段７２に入力されると共に、圧縮機１１、膨張弁１４、ファン１９の制御に関しては、この制御手段７２から出力された結果により制御される。
【００７３】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の給湯運転動作について説明する。蛇口２８の開放を流量センサ２９にて検知すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始する。
【００７４】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２で放熱し、風呂用熱交換器１３を通り、膨張弁１４で減圧された後、蒸発器１５にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１７は閉状態で、バイパス回路１６には冷媒は流れない。
【００７５】
水供給配管２４から供給される水は、流量調整弁２１、減圧弁２２、及び逆止弁２３を順に通り、分岐して、給湯用熱交換器１２の水用配管１２Ａに導かれる。水用配管１２Ａで加熱された温水は、逆止弁２５、第一混合弁２６、逆止弁８３、及び第二混合弁２７を順に通り蛇口２８に導かれる。
【００７６】
なお、ヒートポンプサイクル１０で能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２からの水温が設定温度よりも高い場合には、出水用配管４２から第二混合弁２７に冷水を導入し、第二混合弁２７での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００７７】
また、ヒートポンプサイクル１０で能力制御を行っても、給湯用熱交換器１２からの水温が設定温度よりも低い場合には、貯湯タンク３０から第一混合弁２６に温水を導入し、第一混合弁２６での出口温度が設定温度となるように制御する。さらに第一混合弁２６での出口温度が設定温度よりも低い場合は、通常全開状態の流量調整弁２１の開度を小さくし、蛇口２８からの出湯流量を少なくして第一混合弁２６での出口温度が設定温度となるように制御する。
【００７８】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるヒートポンプ給湯装置の風呂加熱動作について説明する。リモコン７１において風呂加熱指示を検知すると、ヒートポンプサイクル１０が運転を開始する。
【００７９】
圧縮機１１で圧縮された冷媒は、給湯用熱交換器１２を通り、風呂用熱交換器１３で放熱し、膨張弁１４で減圧された後、蒸発器１５にて吸熱し、ガス状態で圧縮機１１に吸入される。このとき、制御弁１７は閉状態で、バイパス回路１６には冷媒は流れない。
【００８０】
循環ポンプ５１により浴槽５０からの水は、浴槽用循環配管５２を通り、風呂用熱交換器１３の水用配管１３Ａに導かれる。水用配管１３Ａで加熱された温水は、三方弁５４を通り浴槽５０に導かれる。
【００８１】
以上のように本発明の第２の実施の形態のヒートポンプ給湯装置は、蒸発器出口温度センサ１８で蒸発器１５の温度を検出し、蒸発器１５の着霜状態を把握し、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止できる。また、風呂加熱運転の場合、風呂加熱の途中で除霜運転が入ることなく、風呂加熱を完了できる。さらに、蛇口２８からの給湯と、浴槽５０への注湯を異温度（例えば、３８℃と４２℃）で行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
以上のように、本発明にかかるヒートポンプ給湯装置は、蒸発器の着霜状態と給湯負荷により圧縮機の運転周波数を制御しているため、蒸発器への着霜を検出すると圧縮機の運転周波数を低下させる制御を行うため蒸発器への着霜の進行を抑えることが可能となり、給湯運転を継続させ、湯切れを防止することができるので、温水を用いた暖房等の安全性改善の用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図
【図２】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の圧縮機制御のフローチャート
【図３】本発明の実施の形態１におけるヒートポンプ給湯装置の蒸発器温度の一例を示すタイムチャート
【図４】本発明の実施の形態２におけるヒートポンプ給湯装置の回路構成図
【図５】従来のヒートポンプ給湯装置の配管ブロック図
【符号の説明】
【００８４】
１０  ヒートポンプサイクル
１１  圧縮機
１２  給湯用熱交換器
１３  風呂用熱交換器
１４  膨張弁
１５  蒸発器
３０  貯湯タンク
７３  着霜状態検出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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